基因概念的发展

遗传学是研究生物遗传变异规律的一门科学,而基因是生物体遗传变异的基本单位。认识和探明基因的本质,始终是贯串在遗传学研究中的一一条主线。本世纪以来,遗传学迅速发展的历史,也就是基因概念在科学实践中孕育形成和充实完善的进程。回顾荃因概念的演变和发展,将有助于我们进一步认识落因的结构和功能     

转录因子:基因书签的关键参与者

为什么肝细胞复制后依然还是肝细胞,肺细胞复制后还是肺细胞?子细胞如何在有丝分裂结束后重建母细胞的转录模式?谁来充当阅读遗传信息之书的书签?近些年研究发现,此前人们深信不疑的转录因子在有丝分裂过程中从染色质上剥离的结论并不准确,越来越多的研究表明,有丝分裂过程中部分染色质处于开放状态,转录因子并不从染色质中剥离,提示转录因子可作为基因书签。本文介绍了基因书签这一表观遗传学新内容的定义,给出了几个转录因子作为基因书签的具体案例,并介绍了系统地揭示转录因子作为基因书签的最近研究进展,希望能为从事表观遗传学研究或对表观遗传学感兴趣的同仁提供全面且通俗的解读。     

他山之石,可以攻"异"--化学遗传学漫谈

遗传学的基本研究对象是生物体内的各种变异,包括宏观水平如个体或细胞的形态变化,以及分子水平如基因或蛋白质的突变.一般说来,基因的突变是引起个体性状改变的根源.因此,遗传学家的主要任务是通过研究基因的变异来发现基因的功能.自20世纪初现代遗传学诞生以来,在一个世纪的时间内,生物学家们发展出了许多研究基因突变的遗传学方法,揭示了众多基因的功能.然而,随着后基因组时代的到来,人们已不再满足于传统的遗传学手段,希望有一种能够快速、大规模研究基因突变的方法.由此,一门新兴交叉科学--化学遗传学(chemical genetics)便应运而生,利用大量的小分子化合物去研究基因的功能.     

中国常见肿瘤的全基因组关联研究进展

肿瘤的遗传学病因复杂,全面系统地了解遗传变异在肿瘤发生中的作用是一项艰巨任务。全基因组关联研究(genome-wide association study,GWAS)在全基因组水平探讨常见单核苷酸多态性与疾病或其他表型的关联,为了解复杂性疾病的发病机制提供新策略。针对不同肿瘤的GWAS,验证了一些基于候选策略所发现的肿瘤相关变异,发现了一系列新的肿瘤易感基因或染色体区域。主要介绍在中国人群中开展的肿瘤GWAS所取得的一些成果,并在此基础上阐述GWAS为中国常见恶性肿瘤遗传病因学研究带来的机遇与挑战。     

反义技术——一项跨世纪的前沿生物技术

重组DNA技术曾带动了基因工程、蛋白质工程的发展和一系列分子生物学新方法的创立，这是生命科学发展史上的一次重大飞跃。反义技术则是继重组DNA技术之后兴起的又一门全新的基因工程技术，它从反向遗传学的角度认识结构基因的功能和基因表达的调控，从而为分子遗传学分析、人类疾病的防治以及动植物遗传育种等提供了崭新的手段。作为一项具有重大应用背景的尖端生物技术，反义技术已经同时得到科学界和商界的极大关注，并在过去的十几年中得到迅猛的发展。毫无疑问，在不远的将来．这项从生命本质研究入手的技术必将产生强大的冲击波，…     

国外生物工程研究与开发的现状

生物工程是在分子生物学、分子遗传学、细胞生物学和微生物学的基础上,融合了现代新技术而发展起来的一门新兴的综合性科学技术体系。目前主要包括基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程等四个方面的内容。生物工程运用基因操作、细胞融合、组织培养等生物技术改造生物及其功能,培育与创造新的生物品种,并通过微生物发酵或生物反应过程,提供工业规模产品,开辟全新的产业体系,在     

四维遗传学与耗散结构

从四维时空的概念出发,意大利遗传学家吉达提出了四维遗传学的论点,提醒人们从时空复合的观点出发,探讨生物的遗传问题,并形成基因空间子与时间子的假说。耗散结构学说则是比利时物理学家普里戈金关于非平衡热力学和非平衡物理学的一个科学理论(本刊3卷1期已发表昔里戈金的《从存在到演化》一文,可参阅)。本期吕宝忠同志一文认为只有将相对论、非平衡热力学和非平衡统计物理学的概念、观点和方法渗透到遗传学的研究中去,才能将四维遗传学上升为严谨的科学理论。     

大豆适应性的分子遗传基础

光周期是重要的调控开花时间的因子。在大豆中,光周期调控开花是影响生育期和产量的重要因素之一,因而受到农学家们的关注。大豆在地域上具有广泛的适应性,这与大豆品种对日照长度的适应性是分不开的。大豆对光周期的适应性是由一系列成熟期基因来控制的。在长日照下,大豆需要降低或减少对光周期的敏感性;而在短日照下,大豆需要晚花以获得足够高的产量。近年来,科学家们通过正向遗传学的研究鉴定到了许多成熟期基因,并通过遗传学、分子生物学和生物化学方法进一步分析这些基因的功能,以解析光周期在长日照和短日照下如何调节大豆开花。文章总结了关于成熟期相关位点基因的鉴定,以及它们如何在长日照和短日照条件下调节开花时间。     

遗传工程学研究的进展

随着分子生物学的发展,在六十年代末和七十年代初出现了遗传工程学或称基因工程学,它是分子遗传学的一个分支,主要研究遗传物质——基因的识别、分离及引入异种细胞,并且在异种细胞中表现出其遗传性状。通过类似工程设计方式,将基因在体外人工地进行剪接和杂交,然后引入受体,从而定向地培育出具有新的遗传性状的生物品种。它的重要性在于不仅     

白血病发病原理研究：“多次打击”学说

白血病是一种基因组发生动态变化的造血干/祖细胞疾病,染色体易位和/或基因突变是常见的遗传学异常。近来,研究提示白血病的发生多遵循“多次打击”模式。在慢性粒细胞白血病中,GATA-2突变可能与BCR-ABL共同作用导致“急变”;在M2b型急性髓性白血病中,C-KIT突变可能是在AML-ETO基础上的再次遗传学异常;在TEL-AML1相关的儿童急性淋病细胞白血病中,正常TEL基因丢失作为第二次打击而致病。作者以上述三种白血病为例,阐述其发病原理以及靶向治疗研究所取得的进展。     

生命之初,新在哪里:我们为何生而不同

新生命究竟"新"在哪里?经典的遗传学观念认为基因决定表型,但同卵双生的双胞胎基因几乎完全相同,为何依然存在很大差别?越来越多的研究证实,代际间的表观遗传改变决定了我们生而不同。表观遗传学是指独立于DNA序列改变的遗传,主要包含DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA等。本文生动形象地介绍了表观遗传的概念及核心内容,重点描绘了表观遗传修饰(包括DNA甲基化和组蛋白修饰)在早期胚胎发育过程中的动态变化,有助于我们深入理解表观遗传在新生命发生过程中的作用。     

探索生命的奥秘（七）——纪念诺贝尔生理与医学奖100年

生物遗传的“圣经”——基因理论 经典遗传学的创始人当推孟德尔。1865年,他在布鲁诺自然科学会上发表了关于豌豆杂交实验的研究成果,翌年出版了题为《植物杂交研究》的论文。他首先提出了基因的概念,创立了基因自由分离规律和自由组织规律。     

《水稻遗传学和功能基因组学》

本书系统地阐述了水稻经典遗传学研究、分子遗传学研究和基因组学研究的理论基础、方法、进展以及发展方向，侧重实用性，反映了作者在超级稻育种和水稻重要功能基因克隆等方面获得的突破．全书共6章，各章节既前后呼应，又独立成章，是一本涵盖水稻遗传、基因克隆及品种选育等多方面理论和实践的最新参考书．     

医学生物高技术及其产业

生物高技术是以分子遗传学的知识,应用各种现代技术,尤其是针对基因进行操作、改造和转移的技术,它可获得人类所需要的蛋白,用以防治疾病;改造动植物的品种;用基因来防治农作物的病虫害;用基因或细胞来治疗人的疾病等。它是农业、医药工业产品的更新换代的重要技术,是当代产业革命的重要组成部分。     

分子遗传学五十年——理论与技术上的突破

一项成果如果能引起基本概念或方法学上的突破,它就必然会促使该门学科加速发展,使该门学科大大改观.自60年代以来.分子遗传学领域里不断出现这种情况,其发展速度之快也许只有计算机科学可与之相比.发展加速也许是所有学科的共同特点,但不同学科的情况各不相同,回顾50年来分子遗传学的发展,其核心是在认识和处理基因方面人类正从必然逐渐走向自由．     

光遗传学研究

把视蛋白基因引入到哺乳动物脑的神经细胞。就可以通过光照导致神经细胞兴奋或抑制。由此发展起来的光遗传学技术深刻影响着神经科学的研究。     

表观遗传学前沿述评

正表观遗传学是细胞调控基因表达的众多方式之一,它研究基因在不改变其遗传密码或DNA序列的情况下开启或关闭的机制。表观遗传学帮助科学家更好地理解复杂多样的生物过程,如细胞分化、基因组印记和X染色体失活,并通过两个机制过程进行操作:组蛋白修饰(如甲基化、乙酰化、泛素化和磷酸化)以及胞嘧啶碱基对的直接甲基化。作为表观遗传学评估和干预的两种新方法,APOBEC偶联表观遗传测序(ACE-seq)和CRISPR具有显著增强表观遗传学研究及其临床应用的潜力。     

基因狩猎：功能克隆定位克隆和表型克隆

致病基因的成功分离使人类能够深入洞察遗传性疾病的发病机理,并能对其进行科学的诊断和防治,同时也直接促进了生物高技术的进步,因此,它是现代遗传学最激动人心的领域.本文论述了基因克隆的发展历程和三种主要策略即功能克隆、定位克隆和表型克隆及其基本原理和重要成就,并展望了发展趋势.随着人类基因组计划的进展,定位克隆的一个新版本——定位候选基因技术正成为基因克隆的一种快捷高效的策略;表型克隆具有高度覆盖面和解析力,对复杂遗传病相关基因的围猎有独特的价值.     

人类细胞分裂周期基因CDC2H克隆的筛选

细胞分裂周期基因(Cell division cycle gene,CDC基因)的概念最早是从酵母遗传学研究中提出的,迄今已分离出40多种酵母CDC基因.其中最令人感兴趣的是从裂殖酵母S.pombe中分离的cdc 2基因,它从酵母到人具有高度的进化保守性.在酵母的细胞周期中,     

多聚酶链反应（PCR）的应用：有机体和群体生物学

在过去的15年内,重组DNA技术的发展使得人们能在分子水平上对特殊的基因作详细地研究。生物科学的许多领域如遗传学、分子生物学、细胞生物学和发育生物学所获得的成果都是巨大的,这些进展的取得是对一定量的物种主要是人、鼠、果蝇、酵母和大肠杆菌的基因结构作充分分析的结果。